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初中三年级物理

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    如图所示,某人以10N的力水平向左匀速拉动滑轮,则弹簧测力计甲示数为       N,则测力计乙示数为         N,A受到的摩擦力为           N. (测力计及滑轮重不计).

    本题信息:2011年同步题物理填空题难度一般 来源:王素娟(初中物理)
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本试题 “如图所示,某人以10N的力水平向左匀速拉动滑轮,则弹簧测力计甲示数为 N,则测力计乙示数为 N,A受到的摩擦力为 N. (测力计及滑轮重不计).” 主要考查您对

二力平衡的定义及条件

弹簧测力计的使用与读数

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  • 二力平衡的定义及条件
  • 弹簧测力计的使用与读数
定义:
物体在两个力作用下保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这两个力平衡.
二力平衡的条件:
同物:两个力作用在同一物体上
等值:两个力大小相等
反向:两个力方向相反
共线:两个力在同一直线上

说明:
①二力平衡时要求四个条件同时具备,缺一不可。
②判断二力是否平衡既可用二力平衡条件来判断,也可根据物体是否处于平衡状态来确定受到的力是否平衡

隐含“二力平衡”的变形题:
    考查二力平衡与平衡状态的试题很多,形式变化多样,有一些条件很直接,而有时具有隐蔽性,但始终遵循平衡力和平衡状态的对应关系,准确把握这一关系,适应多变题型。题型多以填空题、选择题的形式出现。
例:如图所示,各用4N的水平力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计自重不计),则下列说法中正确的是(   )

A.弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计受的合力为4N
B.弹簧测力计的示数为0N,弹簧测力计受的合力为0N
C.弹簧测力计的示数为8N,弹簧测力计受的合力为0N
D.弹簧测力计的示数为4N,弹簧测力计受的合力为0N
解析:本题考查弹簧测力计的原理,弹簧测力计是利用力产生的效果大小来测量力的大小的。弹簧测力计的构造是弹簧一端固定(与挂环相连的一端),叫做固定端;另一端与挂钩相连,叫做自由端。测量时,使固定端不动,拉力拉挂钩使弹簧伸长,拉力越大,弹簧伸长就越长,弹簧测力计的示数就越大,也就是说,弹簧测力计指针的示数等于作用在挂钩上的拉力的大小,是一端的力的大小,而不是两端的受力之和所以在本题中弹簧测力计的示数是4N。而把弹簧测力计作为研究对象,在一对平衡力作用下,合力是零。
答案:D

二力平衡的判断方法:
    判断一对力是否是平衡力,有两种方法。一种是根据二力平衡条件判断,只要两个力“同体、等大、反向、共线”,那么,这两个力就是一对平衡力。另一种是根据物体的运动状态是否改变判断,如果物体在某一方向上受到一对力而运动状态保持不变,那么这一对力就是平衡力,反之,就不是平衡力。
例1一本物理书静止在水平桌面七,下列各对力中属于平衡力的是()
A.书对地球的引力和地球对书的引力
B.书受到的重力和桌面对书的支持力
C.书对桌面的压力和书受到的重力
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力
解析:互为平衡力的两个力应满足:受力物体相同,大小相等,方向相反,作用在同一条直线上。A 项中的两个力的受力物体不同,是一对相互作用力;B 项重力和支持力四个条件都符合,是平衡力;C项中的两个力不满足受力物体相同和方向相反的条件,不是平衡力;D项中的两个力的受力物体不同,施力物体和受力物体刚好相反,是一对相互作用力。
答案:B
二力平衡的意义:
    二力平衡是力的分析的最简单、最基本的情况,若一物体处于二力平衡状态,我们了解了其中一个力,对另一个力也就了如指掌。如图所示,一物体放在水平桌面上,它将受到重力和桌面对它的支持力,物体处于平衡状态。我们知道了物体的重力,根据等大、反向、共线的关系,也就知道了支持力,的大小、方向及作用点。

二力平衡的作用效果:
    二力平衡的效果不仅使物体保持平衡状态,还使物体发生了形变(只不过有时效果不明显,但形变还是有的,如静止在地面上的物体受重力和地面支持力的作用,发生了微小形变)。因此,两个力并不是完全抵消而没有产生任何力的作用效果。

补充:
(1)物体在两平衡力作用下处于平衡状态,若再加一对或多对平衡力,物体将仍然处于平衡状态。
(2)平衡力可以通过受力图形象地描绘出来。

二力平衡的应用:
(1)用弹簧测力计测量物体所受重力时,就是利用二力平衡条件。
(2)放在桌面上的花瓶受到竖直向下的重力和桌面对他竖直向上的支持力,二力平衡。
(3)悬挂着的吊灯,受到竖直向下的重力和吊线对它竖直向上的拉力,二力平衡。
(4)在水平道路上匀速直线运动的汽车,水平方向受到向前的牵引力和向后的阻力,二力平衡。
(5)在竖直方向,汽车受到向下的重力和路面对它向上的支持力,二力平衡。
弹簧测力计的使用:
①首先看清它的量程,也就是它的测量范围,加存弹簧测力计上的力不允许超过它的量程:
②认清它的分度值,以便读数时快速准确;
③观察指针是否在零位置,若没有,需要校零;
④使用之前,最好轻轻拉几次它的挂钩,可以避免弹簧被壳子卡住;
⑤使用时,拉力方向应与弹簧轴线方向一致,确保测量准确

读数:
弹簧测力计的读数比较简单,要先搞清楚弹簧测力计的量程和分度值,然后再根据指针所指的位置(一定要看指针末端所指的位置)读出所测量力的大小。
弹簧测力计的具体使用方法:

使用前
: 
1.拉动弹簧:反复拉动弹簧(用力过度可能会损坏弹簧),防止其卡住,摩擦,碰撞。
2.了解量程:知道测量力的最大范围(量程)是多少。
3.明确分度值:了解弹簧测力计的刻度。知道每一大格,最小一格表示多少牛(N)。
4.校零:检查指针是否对齐零刻度线,若没有对齐,需要调节至对齐。

使用中
1.不能超量程使用。(天平,量筒,量杯等都不能超量程使用,但刻度尺除外)(补充说明:因为超量程使用可能会损坏弹簧测力计,并且造成塑性形变,导致误差。而且超量程使用了,会导致测不出准确的力,比如一个6N的力,你用一个量程为5N的弹簧测力计测,指针指向5N,但是实际上是6N,就产生了误差。)
2.同方向:测力时,要让弹簧测力计内的弹簧轴线方向跟所测力的方向在一条直线上,且弹簧不能靠在刻度盘上。
3.视线要与刻度盘垂直。

使用后:
调节弹簧测力计,让指针对齐零刻度线。

提醒:
1. 如果指针在零刻度线以上或者以下,这时候没有把指针调节至0,就会产生误差。在零刻度线以上,测出来的力比实际的力小,反之在零刻度线以下,测出来的力比实际的力大。
2. 如果弹簧测力计侧放,会使测量数值偏小

实验法研究弹簧伸长量与所受拉力的关系:
1.常用测力计的原理与使用:测量力大小的工具称为测力计,实验室用的测力计就是弹簧测力计。弹簧测力计的工作原理是在弹性限度内,弹簧的伸长量跟所受托力成正比,即,注意伸长量的含义,弹 簧原来的长度通常用l0表示,受力后弹簧长为l,而△l =l-l0,称为伸长量△l或伸长了△l,也用x表示。
2.弹簧测力计的测量范围:在每个弹簧测力计上都标有最大刻度值,这个最大刻度值即为此弹簧测力计的测量范围,超过了此范围,弹簧测力计就可能被损坏了。
例:某同学在研究轻质弹簧的长度随拉力变化的关系时,进行了如图所示的实验。已知每个钩码重为0.5N,刻度尺的分度值是1mm。

(1)请将观察到的数据填入实验记录表中;

 (2)根据实验数据,在图所示的坐标系内作出弹簧长度,L随拉力F变化的关系图像;

(3)此实验中弹簧长度L与拉力的关系是________
解析:(1)数据如表

(2)得到拉力与弹簧的长度关系:

(3)在弹性限度内,弹簧的伸长量和所受拉力成正比。


量程与弹性限度:
    弹簧的伸长与拉力成正比的规律是有一定的限度的,即加在弹簧上的力不能太大,拉力大到一定值以后,即超出弹簧的弹性限度后,弹簧的伸长就不再与拉力成正比,甚至无法恢复原状。弹簧测力计的量程就是弹簧测力计允许测量的力的最大值。
发现相似题
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